王靜 司占軍 候冕

摘要：三維全景漫游技術(shù)在泰達校區(qū)中的應(yīng)用研究以天津科技大學(xué)泰達校區(qū)為原型，以PTGui Pro、Photoshop CC 2017、720yun等軟件為支撐，旨在制作高品質(zhì)的VR全景。通過打開網(wǎng)頁鏈接或者掃描二維碼進入該VR全景，利用手機、電腦或者VR眼鏡來觀看某一場景的全景圖片，點擊全景中的箭頭進行場景切換，利用手勢或者鼠標(biāo)操作實現(xiàn)放大、縮小功能，這樣可較為真實地模擬出用戶身在學(xué)校之中的效果。并且720yun平臺提供了強大的交互功能，未來可以繼續(xù)為該VR全景添加地圖定位、到校路線、語音解說等功能，以更好地方便廣大學(xué)生使用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實;三維全景漫游;虛擬校園

中圖分類號：TP391? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）36-0211-02

全景漫游技術(shù)具有制作簡單，數(shù)據(jù)量小，系統(tǒng)要求低等優(yōu)點，同時全景漫游技術(shù)采用的時真實場景所拍攝出的照片所拼接處的全景圖像，因此比三維建模技術(shù)構(gòu)建的場景更具真實感，能夠完全還原場景的所有細(xì)節(jié)。由于全景漫游技術(shù)的上述優(yōu)點，使其成為各種虛擬現(xiàn)實技術(shù)中最火熱的應(yīng)用技術(shù)，在景區(qū)展示，實景地圖，虛擬校園等領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用。

學(xué)校為展示自身風(fēng)采，越來越重視宣傳，需要一種更為直接的方式宣傳自己。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于學(xué)校，就是虛擬校園，能夠全方位地展示學(xué)校的各種軟硬件環(huán)境[1]。校內(nèi)教學(xué)樓、宿舍樓、食堂及實驗樓等公共設(shè)施眾多，有了三維虛擬校園，新生在入學(xué)前就可以全面的了解校園的布局，交互式的查詢，可以了解校園的所有信息，為盡快地適應(yīng)學(xué)習(xí)生活提供方便;三維虛擬校園不只是對現(xiàn)實校園建筑形狀、地理形態(tài)的仿真，而是對整個校園及其社會活動和經(jīng)濟活動在網(wǎng)絡(luò)上的真實再現(xiàn)[2]。

1 開發(fā)環(huán)境與軟件

開發(fā)環(huán)境：Windows7旗艦版操作系統(tǒng)，Intel（R）Core（TM）i7-4710MQ四核處理器，2.50GHz，8.00GB內(nèi)存，64位操作系統(tǒng)。

制作軟件：PTGui Pro 9.1.9;Adobe Photoshop CC 2017;720yun 1.3.54

2 全景漫游技術(shù)在泰達校區(qū)的應(yīng)用設(shè)計思路

全景漫游技術(shù)作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，其構(gòu)思性、沉浸感、交互性的特征尤為凸顯，得圖F4全景相機和大疆精靈Phantom 4 Pro無人機的使用更是錦上添花。選擇高質(zhì)量的拼圖軟件對于無縫全景圖像至關(guān)重要，優(yōu)秀的拼圖軟件將具有更出色的操作邏輯和更精準(zhǔn)的算法，才能獲得更高質(zhì)量的全景圖像。如圖1所示，三維全景漫游系統(tǒng)的制作流程。

3 設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 素材的整理

對照片進行一些簡單的初步處理，可以使用PS的色階工具、曲線工具、對比度、陰影/高光等功能來進行調(diào)節(jié)，篩選出一組視覺效果最好的照片作為全景圖拼接的素材。選擇PTGui Pro進行全景圖拼接，它功能齊全，拼接算法和融合算法都很精準(zhǔn)，操作界面簡單易懂。如圖2拼接效果預(yù)覽。

3.2 實現(xiàn)交互功能

熱點添加和場景切換交互功能的實現(xiàn)。設(shè)置好每一個場景的每一項視角參數(shù)之后，添加熱點和場景切換，實現(xiàn)用戶在不同的場景之間進行自由瀏覽。切換熱點類型，可以選擇對應(yīng)的場景，拖動熱點圖標(biāo)即可到達相應(yīng)的場景。

3.3 測試與發(fā)布

為了讓校園漫游的體驗效果更具趣味，可以通過添加背景音樂、語音講解等功能。完成三維全景漫游系統(tǒng)的制作之后，為了保證系統(tǒng)的制作過程完整，漫游操作正常，達到我們想要的效果，需要對其進行調(diào)試和完善。最后發(fā)布，720yun客戶端會自動將整個全景上傳到云端，上傳后720yun會提供該漫游系統(tǒng)的作品二維碼和作品網(wǎng)址，用戶可以通過手機掃描二維碼進行觀看，也可以通過電腦打開網(wǎng)址進行觀看。

4 結(jié)束語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在虛擬校園的構(gòu)建，目前只提供校園導(dǎo)航功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足校園信息化建設(shè)的要求，未來綜合校園導(dǎo)航、校容校貌展示、校園信息化管理等功能的三維虛擬校園系統(tǒng)已是大勢所趨[3]。該次設(shè)計所完成的漫游系統(tǒng)沉浸感較強、交互邏輯清晰，能很方便地為學(xué)生提供相應(yīng)的服務(wù)。

參考文獻：

[1] 王緒宛，雷蕾.基于三維全景圖的校園漫游系統(tǒng)[J]. 微型電腦應(yīng)用， 2013， 29（10）：55-57.

[2] 范國渠.高校數(shù)字化校園整體構(gòu)建策略與實施[D]. 濟南：山東師范大學(xué)， 2009.

[3] 孫燕霞.基于全景的三維虛擬校園的研究與實現(xiàn)[D].長春：東北師范大學(xué)，2015.

[通聯(lián)編輯：謝媛媛]